滤板框架组件、卧式过滤压机和更换其已磨损部件的方法与流程

1.本公开涉及卧式过滤压机(horizontal filter presses)，例如塔式压机，更具体地说，涉及用于这种过滤压机的滤板框架组件。


背景技术：

2.在卧式过滤压机中，在相邻的叠置滤板框架组件之间形成水平延伸的过滤室。在过滤循环期间，滤板组件相互压靠以密封过滤室，并以通常超过环境压力8
‑
20巴(bar)的过滤压力将浆液引入过滤室中。滤液通过过滤介质从浆液中分离出来。将滤液进行进一步处理，而浆液的固体成分在过滤室中形成滤饼。通过提升滤板框架组件使它们彼此远离(即打开过滤室)，将滤饼从过滤室中移除。通常以z字形图案(zig
‑
zag
‑
pattern)形成一循环回路(endless loop)的过滤介质被推进(advance)，并且通过使滤饼从绕着辊转动的过滤介质的顶部落下而排出该滤饼。
3.滤板框架组件包括多个磨损(wearing)部件(如密封件和隔膜)，其必须定期更换。为了更换这些部件，必须移除整个过滤框架组件，这很耗时，并且目前需要在更换期间使过滤压机停止运行。替代地，已磨损的部件可原地(in place)被更换(即，无需移除滤板框架组件)。然而，这需要额外的预防性安全措施，并且操作人员必须非常注意安全说明和规定。如果未遵循预防性安全措施和说明，则在一个或多个悬挂的滤板框架组件下进行作业时，可能会造成严重的伤害风险。
4.美国专利公布4,749,482公开了一种膜板，该膜板将与另外的板组装以形成过滤压机，其中在膜板和与其相邻的每个另外的板之间形成相应的过滤室。


技术实现要素：

5.本公开的一个目的是提供一种滤板框架组件和一种包括这种滤板框架组件的过滤压机，这种滤板框架组件提供了已磨损(worn)部件的更换，同时减少了相关过滤压机的停机时间并提高了这种操作的安全性。
6.本公开的该目的通过滤板框架组件和过滤压机来实现，该滤板框架组件和过滤压机的特征将在下文中进行描述。下文中还提供了本公开的优选实施例。
7.本公开提供了一种滤板框架组件，用于卧式过滤压机，如塔式压机，所述滤板框架组件包括：刚性滤板框架，其具有第一框架侧边和平行于所述第一框架侧边的相对的第二框架侧边，以及具有第一框架端部和平行于所述第一框架端部的相对的第二框架端部，其中，所述框架侧边的长度大于所述框架端部的长度，以及其中，所述过滤框架的框架侧边和框架端部限定了闭合的周边；以及子框架，嵌套在所述滤板框架的内部，并由所述滤板框架侧向地界定。所述子框架具有中央开口，所述中央开口具有闭合区域，所述闭合区域在使用时限定相关过滤室的侧向边界，其中，所述第一框架端部和所述第二框架端部之一或两者是能打开的框架端部，以及其中，所述子框架能经由所述能打开的框架端部被接收到所述滤板框架中，以及分别能从所述滤板框架移除，以及其中，当所述能打开的框架端部闭合
时，所述子框架被固定在所述滤板框架的内部。
8.优选地，所述能打开的框架端部被设置为由所述滤板框架所形成的周边的能释放地固定的区段。
9.优选地，由所述滤板框架所形成的周边包括在所述框架的一端部处的开口，其中，当固定至所述滤板框架时，所述能打开的框架端部覆盖所述开口。
10.优选地，所述滤板框架包括朝向所述滤板框架组件的板侧敞开并至少沿着所述第一框架侧边和所述第二框架侧边两者延伸的第一支承面，其中，所述子框架包括朝向所述滤板框架组件的室侧敞开的第二支承面，以及所述滤板子框架在所述第二支承面处被支撑在所述第一支承面上并能沿所述第一支承面滑动。
11.优选地，所述第一支承面包括沿着所述第一侧边或第二侧边之一或两者纵向延伸的凹槽和脊部，所述第二支承面包括在对应于所述第一侧边或所述第二侧边之一或两者的一侧或多侧上纵向延伸的凹槽和脊部，其中，所述第一支承面的凹槽被构造成形状配合地接收所述第二支承面的脊部，以及所述第二支承面的凹槽被构造成形状配合地接收所述第一支承面的脊部。
12.优选地，所述滤板框架为大致矩形的形状。
13.优选地，滤板框架组件还包括滤板，其在所述滤板框架组件的板侧上被附接到所述滤板框架上，并覆盖由所述滤板框架界定的至少一个区域。
14.优选地，所述子框架在垂直于由所述滤板框架组件所限定的平面的方向上被固定在所述滤板框架和所述滤板之间，使得在所述方向上允许所述滤板子框架的自由空隙。
15.优选地，滤板框架组件还包括覆盖由所述子框架界定的区域的隔膜，其中，所述隔膜被附接至所述子框架并位于所述子框架和所述滤板之间。
16.优选地，所述隔膜包括用于抵靠所述滤板密封所述隔膜的连续密封卷边，其中，当所述子框架未被压向所述滤板时，所述子框架和所述滤板之间所允许的自由空隙允许所述密封卷边从所述滤板分离，并且当所述子框架被压向所述滤板时，允许所述密封件邻接所述滤板。
17.优选地，所述隔膜包括用于抵靠所述滤板密封所述隔膜的连续密封卷边，其中，所述子框架和所述滤板之间所允许的自由空隙允许所述密封卷边：当所述子框架未被压向所述滤板时，与所述滤板接合，以提供抵抗第一压差的密封，并在更高的第二压差的情况下泄漏，以及当所述子框架被压向所述滤板时，与所述滤板接合，以提供抵抗第二压差的密封。
18.优选地，所述滤板框架组件还包括密封条，用于使形成在所述子框架的中央开口上的所述过滤室抵靠所述子框架下方的相邻滤板框架组件的滤板进行密封，其中，所述密封条在其框架侧上被附接至所述子框架。
19.本公开提供一种卧式过滤压机，例如塔式压机。所述过滤压机包括：多个根据任一前述实施例所述的滤板框架组件，其中，所述滤板框架组件被构造成能朝向彼此移动到闭合位置，在所述闭合位置，在相邻滤板框架组件之间形成过滤室，以及被构造成远离彼此移动到打开位置，在所述打开位置，相邻滤板框架组件彼此隔开；过滤介质，布置在相邻滤板框架组件之间；平移装置，用于使所述滤板框架组件朝向彼此移动，以便在相邻滤板框架组件之间形成过滤室，以及使所述滤板框架组件彼此远离移动，以便打开所述过滤室；用于将浆液供应到所述过滤室中的进料装置；用于从所述过滤室回收滤液的回收装置；以及排放
装置，用于排放在所述过滤室的内部形成的滤饼。
20.本公开涉及一种更换过滤压机上的已磨损部件的方法，所述方法包括以下步骤：通过利用所述平移装置使相关联的上部滤板框架组件移动远离相关联的下部滤板框架组件来打开过滤室；打开所述相关联的下部滤板框组件的能打开的端部；通过所述能打开的端部从所述下部滤板框架组件的框架(2)移除具有已磨损部件的子框架；通过所述能打开的端部将具有未磨损或经翻新的部件的子框架插入到所述下部滤板框架组件的框架中；以及闭合所述下部滤板框组件的能打开的端部。
21.本公开基于提供一种具有滤板框架的滤板框架组件的构思，该滤板框架具有足够刚性的结构以承受与过滤压机的操作相关的力，以及具有容纳在框架内部的子框架，使得子框架可以从框架被移除，而无需将框架从过滤压机移除。
22.以这种方式，消耗部件可以与子框架连接地(in connection with，相关联地)设置，该子框架可以容易地从过滤压机移除。这又使得已磨损部件的更换更快，因为不需要从过滤压机移除整个框架。此外，由于子框架可以以比框架本身刚性更小的结构制成，所以当被从框架移除时，可以使子框架更容易地操作，进一步便于更换已磨损零件。
23.最后，根据本公开的布置使得能够使用更换子框架，该更换子框架可以保持与已经安装在其上的新耗材(consumables)一起储存。这甚至进一步加快了更换过程，并减少了过滤压机的停机时间，因为仅通过从框架移除子框架并插入新的子框架，就可以立即更换所有耗材。在安装新的子框架后，可以通过更换已磨损部件来翻新旧的子框架，同时过滤压机已经可以被操作。
24.此外，更换程序的安全性得到了提高，这得益于操作人员将不再需要就地更换磨损部件。
附图说明
25.在下文中，将参照附图通过优选实施例更详细地描述本公开，其中
26.图1以简化的立体分解图示意性地示出了根据本公开一实施例的滤板框架组件；
27.图2以平面图示意性地示出了根据本公开一实施例的滤板框架组件；
28.图3以子框架处于最低位置的局部剖视图示意性地示出了根据本公开一实施例的滤板框架组件；以及
29.图4以子框架处于最高位置的局部剖视图示出了图3的滤板框架组件。
30.附图标记列表
31.1 滤板框架组件
32.1a 板侧
33.1b 框架侧
34.2 滤板框架
35.2a 板框架的第一支承面
36.2a
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第一支承面的凹槽
37.2a
”ꢀ
第一支承面的脊部
38.3 第一框架侧边(flank)
39.4 第二框架侧边
40.5 第一框架端部
41.6 第二框架端部
42.7 子框架
43.7a 子框架的第二支承面
44.7a
’ꢀ
第二支承面的凹槽
45.7a
”ꢀ
第二支承面的脊部
46.8 子框架的中央开口
47.9 滤板
48.10 隔膜
49.11 隔膜的密封卷边(seal bead)
50.12 密封条
具体实施方式
51.根据本公开的第一方面，提供了一种用于立式过滤压机(如塔式压机)的滤板框架组件1。
52.板框架组件包括刚性板框架2，该刚性板框架具有第一框架侧边3和平行于第一框架侧边5的相对的第二框架侧边4。板框架还包括第一框架端部5和平行于第一框架端部5的相对的第二框架端部6。过滤框架2的框架侧边3、4和框架端部5、6限定了过滤框架2的闭合周边。
53.优选但非必要地，框架2通过框架侧边3、4可附接到相关过滤压机的支撑结构上。此外，最合适的是，框架侧边3、4的长度大于框架端部5、6的长度。也就是说，框架2在侧边3、4的方向上比在框架端部5、6的方向上延伸得更远。
54.滤板框架组件还包括嵌套在滤板框架2内部并由滤板框架2侧向界定的子框架7。子框架7具有中央开口8，该中央开口具有闭合区域，并在使用时限定相关过滤室的侧向边界。
55.特别地，第一框架端部5和第二框架端部6中的任一个或两个是可打开的框架端部，使得子框架7可经由可打开的框架端部5接收到滤板框架2中，并且分别可从滤板框架2移出。此外，当可打开的框架端部5闭合时，子框架7被固定在滤板框架2内部。
56.例如，框架2可以由钢制成，而子框架7可以由塑料材料制成。
57.优选但非必要地，可打开的框架端部5至少可附接至剩余的板框架2。更优选地，可打开的框架端部5另外可附接至由框架2支撑的滤板9。
58.在根据本公开第一方面的实施例中，可打开的框架端部5被设置为由滤板框架2形成的周边的可释放固定区段。
59.替代地，由滤板框架2形成的周边可以包括位于框架一端部处的开口(未示出)，使得当固定至滤板框架2时，可打开的框架端部覆盖该开口。
60.在根据第一方面的实施例中，滤板框架2包括朝向滤板框架组件1的板侧1a敞开并且至少沿着第一框架侧边3和第二框架侧边4延伸的第一支承面2a。相应地，子框架7包括朝向滤板框架组件1的室侧1b敞开的第二支承面7a。此外，第一支承面2a和第二支承面7a被构造成使得滤板子框架7在第二支承面7a处被支撑在第一支承面2a上并可沿着其滑动。特别
地，当使用时，第一支承面2a在垂直于水平延伸的过滤器内部开口的方向上、即在抵抗重力的竖直方向上，在第二支承面7a处支撑子框架。
61.在本公开的上下文中，板侧1a用于描述滤板框架组件1的相对于由过滤框架2限定的平面度的一侧，与其相关联的滤板9位于或将要设置在该侧上。此外，在本公开的上下文中，室侧1b用于描述滤板框架组件1的相对于由过滤框架2限定的平面度的一侧，在该侧上形成过滤室，并且过滤室朝向该侧是打开的。换言之，在图3和图4所示的情况下，滤板侧1a在滤板框架组件1的上方，室侧1b在滤板框架组件1的下方。
62.例如，可以通过在框架2上形成架子(shelf)来提供第一支承面2a，然后该架子接收并支撑形成在子框架7上的相应悬架(ledge)。替代地，框架2可以设置有构成u形或l形轨道的几何形状，该轨道被构造成用于接收和支撑子框架的侧向突出部分。自然地，如下所述，也可以提供其他布置。
63.优选但非必要地，第一支承面2a包括沿着第一侧边3或第二侧边4之一或两者纵向延伸的凹槽2a’和脊部2a”。此外，第二支承面7a则还包括在对应于第一侧边3或第二侧边4之一或两者的一侧或多侧上纵向延伸的凹槽7a’和脊部7a”。特别地，其中第一支承面2a的凹槽2a’被构造成形状配合地(form fittingly)接收第二支承面7a的脊部7a”，第二支承面7a的凹槽7a’被构造成形状配合地接收第一支承面2a的脊部2a”。最合适的是，第一支承面2a的凹槽2a’和脊部2a”分别朝向板框架2的板侧1a敞开(open)和突出，而第二支承面的凹槽7a’和脊部7a”朝向子框架7的室侧1b敞开和突出。
64.支承面2a、7a的这种几何形状有助于将子框架侧向地保持就位(即，在与框架2和子框架7共面的方向上，并且横向于框架侧边3、4的纵向方向)，同时允许子框架7滑出框架2。此外，在子框架7的插入期间，支承面的这种几何形状保持子框架相对于框架处于适当的方位(orientation，定向)，从而防止子框架楔入框架2内部。最后，支承面2a、7a的这种几何形状提供了在子框架和框架之间传递侧向力，从而有助于子框架保持其适当的形状。
65.尽管图3和图4所示的实施例示出了交错构造(configuration，配置)的第一支承面2a的凹槽2a’和脊部2a”以及第二支承面7a的凹槽7a’和脊部7a”，但是它们也可以替代地被提供为连续弯曲轮廓、倾斜的线性面、或上述的组合。
66.在根据第一方面的实施例中，滤板框架2设置有大致矩形的形状，即框架端部5、6被设置成横向于框架侧边3、4。优选地，子框架也类似地具有大致矩形的形状。
67.在根据第一方面的实施例中，滤板框架组件1还包括在滤板框架组件1的板侧1a上附接到滤板框架2上的滤板9，使得滤板9至少覆盖由滤板框架2界定的区域。滤板9的目的是支撑滤液桶(filtrate vat)，在操作期间，滤液从由相邻的滤板框架组件1所形成的过滤室被接收到该滤液桶中。
68.优选但非必要地，子框架7在垂直于由滤板框架组件限定的平面的方向上(即，在竖直方向上)被固定在滤板框架2和滤板9之间，使得滤板子框架7的自由空隙(free play)被允许在相对于滤板框架2和滤板9的所述方向上。这有助于从框架上移除和更换子框架。
69.更优选但非必要地，滤板框架组件1还包括具有柔性结构的隔膜10(即，能够屈服而不会永久变形，从而挤压在过滤室中形成的滤饼)。隔膜10覆盖由子框架7界定的区域。也就是说，隔膜10在形成于子框架7内部的过滤室的侧向边界之上延伸。此外，隔膜10附接到子框架7，并且在竖直方向上位于子框架7和滤板9之间。
70.最优选但非必要地，隔膜10包括连续的密封卷边11，用于使隔膜10抵靠(against，相对于)滤板9密封。合适地，密封卷边11围绕隔膜10的周边延伸。此外，当子框架未被压向滤板时(即，当子框架7处于其自由空隙的最低位置时)，子框架7和滤板9之间的自由空隙允许密封件11从滤板9分离，并且进一步地，当子框架被压向滤板时(即，当子框架7处于其自由空隙的最高位置时)，允许密封件11邻接滤板9。
71.替代地，隔膜10包括连续的密封卷边11，用于使隔膜10抵靠滤板9密封。合适地，密封卷边11围绕隔膜10的周边延伸。此外，子框架7和滤板9之间的自由空隙允许密封件11与滤板9接合，从而当子框架7没有被压向滤板9时(即，当子框架7处于其自由空隙的最低位置时)，提供抵抗第一压差的密封，并在更高的第二压差的情况下泄漏。此外，子框架7和滤板9之间的自由空隙允许密封件11与滤板9接合，从而当子框架被压向滤板时(即，当子框架7处于其自由空隙的最高位置时)，还提供抵抗第二压差的密封。
72.例如，这可以通过提供具有两个密封唇的密封卷边来实现，其中一个密封唇从隔膜10提升得比另一个高。最合适的是，相对于提升较低的密封唇，在隔膜的侧向外侧设置提升较高的密封唇。替代地或附加地，提升得较高的密封唇可以具有抵抗侧向外侧上普遍存在的过压(overpressure)的方向性自密封几何形状，而提升得较低的密封唇可以具有抵抗侧向内侧上普遍存在的过压的方向性自密封几何形状。
73.在根据第一方面的实施例中，滤板框架组件1还包括密封条12，该密封条在其框架侧上被附接到子框架7上，用于抵靠子框架7下方的相邻滤板框架组件1的滤板来密封形成在子框架的中央开口上的过滤室。由于密封条12被附接至子框架7，所以它也可以在不移除整个滤板框架组件1的情况下被更换。
74.应当注意的是，本公开的第一方面包括如上所述的两个或更多实施例的任意组合、或其变型。
75.根据本公开的第二方面，提供了一种卧式过滤压机，例如塔式压机。
76.过滤压机包括多个根据第一方面的滤板框架组件1，使得滤板框架组件1被构造成可朝向彼此移动到闭合位置，在闭合位置中，在相邻滤板框架组件1之间形成过滤室，以及被构造成远离彼此移动到打开位置，在打开位置中，相邻滤板框架组件1被彼此隔开。
77.过滤压机还包括布置在相邻滤板框架组件1之间的过滤介质。
78.过滤压机还包括平移装置，用于使滤板框架组件1朝向彼此移动，以便在相邻板框架组件1之间形成过滤室，以及使滤板框架组件1彼此远离移动，以便打开过滤室。
79.过滤压机还包括用于将浆料供给到过滤室中的进料装置和用于从过滤室回收滤液的回收装置。
80.过滤压机还包括排放装置，用于排放在过滤室内部形成的滤饼。
81.根据本公开的第三方面，提供了根据本公开第二方面的更换过滤压机上的已磨损部件的方法。
82.该方法包括以下连续步骤：
83.通过利用平移装置使相关联的上部滤板框架组件1移动远离相关联的下部滤板框架组件1，打开过滤室；
84.打开相关联的下部板框组件1的可打开端部；
85.通过可打开端部从下部板框架组件1的框架2移除具有已磨损部件的子框架7；
86.通过可打开端部将具有未磨损或经翻新的部件的子框架7插入到下部板框架组件1的框架2中；以及
87.使下部板框架组件1的可打开端部闭合。
88.图1以立体分解图示意性地示出了根据本公开一实施例的滤板框架组件。应该注意的是，图1表示滤板框架组件的简化图，用于示出子框架7可从框架2移除。特别地，滤板的细节已经被省略。也就是说，可打开的框架端部5已经从框架2移除，并且子框架7已经从板框架2完全抽出(withdraw)。
89.图2以非分解构造示意性地示出了根据本发明一实施例的滤板框架组件，如平面图所示。应该注意的是，特别是图2中所示的滤板的细节仅代表示例性构造，并且本公开包括其他构造。延伸跨过(across)第一框架侧边3的线和箭头表示图3的视图沿其切割的区段。
90.图3以局部剖视图示意性地示出了根据本公开一实施例的滤板框架组件，其中子框架7处于最低位置(即，当相邻的过滤框架组件彼此隔开时)。过滤隔膜10通过隔膜10的相应成型的(profiled，成轮廓的)卷边被附接至子框架7上的成型凹槽。过滤子框架7又以允许有限竖直行程(travel)的方式被附接至过滤框架2。过滤框架2又相对于滤板9固定，隔膜10的密封卷边11抵靠滤板接合。特别地，在图3的最低位置，仅卷边11的侧向外部密封唇抵靠滤板9接合。这允许欠压(underpressure)被施加到隔膜10和滤板9之间的空间中，从而向上提升隔膜10的中央部分，以便于从过滤室移除滤饼。此外，由于只有侧向外部密封唇抵靠滤板9接合，隔膜10和滤板9之间空间的意外过压会引起密封卷边11泄漏，从而防止过压使隔膜过度膨胀。
91.图4示出了图3的滤板框架组件，如局部剖视图所示，其中子框架处于最高位置(即，当过滤室闭合且相邻的滤板框架组件1被压向彼此时)。在这种情况下，在图4的滤板下方的相邻滤板的滤板9将子框架7向上推到其有限行程的最高位置。因此，卷边11的侧向外部密封唇和侧向内部密封唇都抵靠滤板9接合。结果，可以将足够的过压引入隔膜10和滤板9之间的空间，以便将剩余的液体内容物从滤饼中挤压出来。